大学物理四五章作业答案2
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大学物理四五章作业答案2
第四章 气体动理论参考答案
一. 选择题
1. (D) 2. (D) 3. (C) 4. (C)
二.填空题
5. ( 300K ),6. ( 12.5J ;20.8J ), 7.( 温度为T时,分子的平均平动动能 )
8. (
三.计算题
9. 一容器内储有氢气,其压强为1.01?105Pa,温度为300K,求:(1)气体的分子数密度;(2)气体的质量密度。
解:(1)由
(2)由
,RT )
第五章 热力学基础参考答案
一.选择题
1.(A) 2.(D) 3.(D) 4.(D)
5. (A) 6.(D) 7.(B) 8.(C)
二. 填空题
9. ( 对系统做功;向系统传热 )
10.( 1mol理想气体在等压过程温度每升高1K还需对外做8.31J的功 )
11. ( ) 12. ( S1+S2 ;-S1 )
三.计算题
13. 一定量理想气体进行如图所示的循环过程,气体在状态A时温度为,求:(1)气体在状态B、C的温度;(2)各过程中气体对外做的功;(3)整个循环过程吸热的代数和.
解:(1)C到A为等体过程,由
得
B到C为等压过程,由
得
(2)各过程对外做功为
(3
)整个循环,,
14. 如图所示,1mol氧气(1)由A等温地变到B;(2)由A等体地变到C,再由C等压地变到B,试分别计算氧气所作的功和吸收的热量. (取)
解:(1)A到B为等温膨胀过程,吸收的热量全部用于对外做功
(1)A到C为等体过程,做功为零
C到B为等压膨胀过程,对外做功为
A到C到B,,所以净吸收的热量等于对外做的功,故
15. 1mol双原子分子理想气体经历图示的循环过程abcda, 求循环效率. (取
)
解:过程ab和bc为吸热过程,吸收热量总和为
循环过程对外做的净功为循环曲线所围的面积,即图中矩形面积
循环效率
16. 一热机在1000K和300K的两热源之间工作。如果(1)高温热源提高到1100K,(2)低温热源降到200K,求理论上热机的效率各增加多少?为了提高热机的效率哪一种方案更好?
解:卡诺循环效率
(1)
(2)
理论计算表明降低低温热源温度可更多地提高热机效率,但实际中低温热源往往是周围的空气或流水,要降低它们的温度是难行的,所以提高高温热源温度是提高热机效率的更行得通的方法。
17. 有一卡诺热机,用290g空气为工作物质,工作在27℃的高温热源和 -73℃的低温热源之间,此热机的效率是多少?若在等温膨胀过程中气缸体积增大到2.718倍,则此热机每一循环所做的功是多少?(空气的摩尔质量为
)
解:卡诺循环效率
循环中只在等温膨胀过程吸热,吸收热量为
由
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